基于多层次区块链的医疗数据共享模型

基于区块链的医疗数据共享能够有效地提升医疗数据的可信性,但是面临着链上存储容量有限、缺乏数据隐私保护等问题。针对这些问题,提出一个基于多层次区块链的医疗数据共享模型。对个人医疗数据进行加密后上传到链下的分布式存储中,并将数据索引信息上传到链上,利用多层次区块链协同技术和链上链下混合存储方式提高存储效率;引入差分隐私保护联邦学习中模型参数,提升数据的隐私安全。实验结果表明,相对于以太坊而言,该方案机构存储开销平均下降了60%左右,用户存储开销平均下降30%左右。     

基于区块链的可信数据共享方案设计

针对数据共享时的隐私安全问题,提出一种基于区块链的可信数据共享方案。将星际文件系统和区块链技术结合,在可靠存储数据的同时降低区块链的存储负担。基于高级加密标准和密文策略属性基加密技术,提出双阶段数据访问控制机制,通过设置访问策略限定数据共享范围。利用智能合约对数据进行全生命周期管理,提高数据共享效率。对方案进行性能测试和安全性分析,实验结果表明,所提方案具有可行性,能够有效保护数据隐私安全。     

基于区块链的企业数据共享模式研究

数据流通和共享是推动企业发展的基础。但由于目前企业主要采用中心化数据共享模式,数据在流通过程中具有无差别复制、无差异应用的特点,导致企业数据共享过程中存在数据确权混乱、去向不清晰,数据被越权使用等问题。为了解决企业传统数据共享模式存在的缺陷,利用区块链的去中心化、公开透明、安全可信、不可篡改、可溯源特点,提出一种基于区块链的企业数据共享模式。针对区块链技术如何解决企业数据共享过程中存在的关键问题,给出了基于区块链的企业数据共享架构与方案。定义了面向区块的数据资源描述模型,以保证数据资源在共享过程中的规范化描述与清晰化确权。并采用基于智能合约的方式实现对数据应用共享过程透明、可追溯、安全的访问控制,减少隐私数据使用的风险,降低数据二次流动的频率。     

基于区块链的电子病历数据共享方案

以区块链为数据存储平台的电子病历系统是当下研究的热点. 存储在区块链上的数据是不可变的, 这加强了数据的安全性. 提出了一个基于区块链的电子病历数据共享方案, 实现了患者和第三方数据用户在不侵犯患者隐私的前提下共享患者电子病历. 使用私有链与联盟链构造方案的系统模型, 医院服务器上存储患者的电子病历密文, 私有链上存储患者病历密文的哈希值和关键字索引, 联盟链上存储由关键字索引构成的安全索引. 同时利用可搜索加密技术实现了联盟链上对关键字的安全搜索, 运用代理重加密算法实现了第三方数据用户对患者电子病历的共享. 通过数值实验对方案进行了性能评估.     

基于双联盟链的智能电网数据共享模型

针对区块链的电网云服务器数据存在数据共享困难和隐私泄露风险,提出一种基于双联盟链的智能电网数据共享模型（DSDCB）。首先,基于星际文件系统（IPFS）在链下存储电力大数据,在链上存储IPFS文件指纹,并使用多重签名公证人将电力数据共享给其他联盟链;然后,在保证隐私不被泄露的情况下,使用代理重加密结合安全多方计算来进行单节点或多节点安全数据共享;最后,利用全同态加密算法在无需解密电力数据的情况下对密文数据进行合理整合。DSDCB的单节点跨链数据共享模型能抵抗51%攻击、女巫攻击、重放攻击和中间人攻击。经证明当恶意参与方少于k个、诚实参与方超过1个时,DSDCB的安全多方跨链数据共享模型能保证数据的安全性与隐私性。仿真对比表明,DSDCB的计算成本低于代理广播再加密（PBRE）和用于安全云存储的加密数据共享方案（CPBRE-DS）,比一轮通信可验证全同态秘密共享（FHNVSS）方案更具有可行性。     

区块链在车联网数据共享领域的研究进展

车联网中实现高效、安全的共享数据对智慧交通的发展具有重要意义.将区块链技术与车联网相结合,在促进车联网数据共享和隐私保护改善方面都有巨大的潜力,但仍然存在区块链技术如何保证车联网数据安全共享的问题.针对这一问题,对区块链和车联网技术融合的最新研究与车联网数据共享的应用进行了系统的整理和分析.首先,总结归纳传统车联网数据...     

IDDS：一种双链结构传染病数据共享区块链模型

现有传染病预防信息系统在工作过程中存在数据难以流通和共享等问题。为了解决这些问题,借由区块链的去中心化、不可窜改和集体维护等特点,提出了一个基于DPoS共识算法的传染病数据共享模型。该模型采用双链结构作为区块链架构,提高了工作效率;结合IPFS获得大容量存储空间,解决了区块数据存储面临的空间问题,保障了数据存储稳定性与共享安全性;提出了疾病防控共识算法,实现了传染病数据共享模型的高效运行。此外,通过与其他数据共享模型的对比,突出了该模型在数据存储与共享安全等方面的优势。     

基于区块链的数据安全共享与受控分发技术研究与实现

数据共享与数据分发是社会发展的必然趋势,与此同时,由数据共享引发的安全问题同样需要关注。区块链具有可溯源、不可篡改的特性,可以有效解决传统数据共享与分发方案带来的单点故障问题,同时保护数据安全。文章提出一种基于区块链和密码学的数据安全共享与受控分发模型,模型包括数据上传算法、数据共享算法和数据分发算法,采用IPFS存储数据,利用区块链记录数据从上传到共享与分发的整个过程,具有良好的可追溯性,可充分保障数据的安全。     

属性基加密和区块链结合的可信数据访问控制方案

传统的数据存储方式往往采用集中式架构,这种集中式存储架构容易产生信任和安全问题。文章提出一种属性基加密和区块链结合的可信数据访问控制方案,将对称加密算法和属性基加密算法结合,实现了数据所有者对数据的细粒度访问控制,保障了数据所有者的隐私保护权利。同时,文章将区块链技术和分布式存储相结合,区块链上仅存储数据及密文位置的哈希值和访问控制策略等信息,解决了区块链系统的存储瓶颈。实验表明,该方案能有效保护数据所有者的安全和隐私,实现数据的安全共享。     

区块链赋能的高效物联网数据激励共享方案

近年来,随着大量设备不断地加入物联网中,数据共享作为物联网市场的主要驱动因素成为了研究热点.然而,当前的物联网数据共享存在着出于安全顾虑和缺乏激励机制等原因导致用户不愿意参与共享数据的问题.在此背景下,区块链技术为解决用户的信任问题和提供安全的数据存储被引入到物联网数据共享中.然而在构建基于区块链的安全分布式数据共享系统的探索中,如何突破区块链固有的性能瓶颈仍然是一个关键挑战.为此,本文研究了基于区块链的高效物联网数据激励共享方案.该方案首先提出了一个高效的区块链物联网数据激励共享框架,称为ShareBC.ShareBC利用分片技术构建能够并行处理数据共享交易的异步共识区,并在云/边缘服务器上和分片异步共识区上部署高效的共识机制,从而提高数据共享交易的处理效率.然后,为激励物联网用户参与数据共享,提出了一种基于智能合约实现的层次数据拍卖模型的共享激励机制.该机制解决了物联网数据共享中涉及的多层数据分配有效性问题,能够最大限度地提高整体社会福利.最后,实验结果证明了该方案的经济效益、激励兼容性和实时性以及可扩展性,且具有较低的计算成本和良好的实用性.     

基于区块链的能源数据访问控制方法

针对能源互联网跨企业、跨部门的数据共享过程中存在的能源数据易篡改、泄密、数据所有权争议的问题,结合区块链可追溯、难以篡改等特点,提出一种基于区块链多链架构的能源数据访问控制方法,在保护用户隐私的同时实现了能源数据跨企业、跨部门的访问控制。该方法中采用监管链与多数据链相结合的方式保护了数据的隐私,提高了可扩展性;使用链上存储数据摘要、链下存储原始数据的方式缓解了区块链的存储压力;通过支持外包的多授权属性加密技术实现了对能源数据的细粒度访问控制。实验仿真结果表明,所提方法的区块链网络具有可用性而且该方法中支持外包的多授权属性加密技术在功能性及计算花销方面具有优势,因此所提方法可以在保护用户隐私的同时实现能源数据的细粒度访问控制。     

Privacy-Preserving Data Visualization: Reflections on the State of the Art and Research Opportunities

Preservation of data privacy and protection of sensitive information from potential adversaries constitute a key socio-technical challenge in the modern era of ubiquitous digital transformation. Addressing this challenge needs analysis of multiple factors: algorithmic choices for balancing privacy and loss of utility, potential attack scenarios that can be undertaken by adversaries, implications for data owners, data subjects, and data sharing policies, and access control mechanisms that need to be built into interactive data interfaces. Visualization has a key role to play as part of the solution space, both as a medium of privacy-aware information communication and also as a tool for understanding the link between privacy parameters and data sharing policies. The field of privacy-preserving data visualization has witnessed progress along many of these dimensions. In this state-of-the-art report, our goal is to provide a systematic analysis of the approaches, methods, and techniques used for handling data privacy in visualization. We also reflect on the road-map ahead by analyzing the gaps and research opportunities for solving some of the pressing socio-technical challenges involving data privacy with the help of visualization.     

基于集成信用度评估智能合约的安全数据共享模型

区块链技术是一种新兴技术, 它具备防篡改、去中心化、分布式存储等特点, 可以有效地解决现有数据共享模型中隐私安全、用户控制权不足以及单点故障问题. 本文以电子病历(Electronic health record, EHR)共享为例提出一种基于集成信用度评估智能合约的数据共享访问控制模型, 为患者提供可信EHR共享环境和动态访问控制策略接口. 实验表明所提模型有效解决了患者隐私安全和对EHR控制权不足的问题. 同时就模型的特点、安全性以及性能进行了分析.     

Access control based privacy preserving secure data sharing with hidden access policies in cloud

Attribute-based encryption is a promising solution to the access control based data sharing in the cloud. In this scheme, access policies are being sent in plaintext form which discloses the user privacy and data privacy. Once the ciphertext has been shared among the set of authorized users they would be able to decrypt the ciphertext. Whenever the authorized users are acting as malicious users, they may alter the data and further encrypt and outsource the modified data. It may adversely affect the data owner. In the existing attribute-based encryption scheme, data owner’s authenticity cannot be verified. In order to resolve these problems, we are proposing a novel idea to anonymize the access policy and a signature scheme to verify the authenticity of data as well as that of the data owner. Anonymized access policy never discloses the privacy. The signature scheme is able to detect the insider attack on attribute-based encryption scheme. The proposed system is secure against indistinguishable chosen-ciphertext attack. It is a provably secure and existentially unforgeable access control based data sharing method in the public cloud.     

基于代理重加密的云数据访问授权确定性更新方案

有越来越多的用户选择云为其进行存储、运算、共享等数据处理工作，因此云端数据量与日俱增，其中不乏敏感数据和隐私信息.如何对用户托管于云端的数据进行授权管理，保证数据机密性、访问授权有效性等至关重要.为此，提出一种基于代理重加密（proxy re-encryption，简称PRE）的云端数据访问授权的确定性更新方案（proxy re-encryption based assured update scheme of authorization，简称PAUA）.首先将提出PAUA方案的前提假设和目标，其次论述系统模型和算法，最后对PAUA进行讨论和分析.PAUA方案将减轻用户在数据共享时的计算量，同时将重加密密钥进行分割管理，实现授权变更时，密钥的确定性更新.     

基于Android平台的手机防盗与数据保护系统

伴随智能手机的日益普及,对重要资料的保存愈发依赖于手机,一旦手机丢失,资料的安全追回便是当务之急。目前,市面上涌现的手机防盗软件的功能并不齐全．缺乏对重要资料的加密传输等安全措施。针对这一现状,该系统运用基于Eclipse平台的Android编程,实现集SIM监控、地理位置获取、图像采集、隐私数据远程备份等功能于一体的手机防盗与数据保护系统。     

区块链交易数据隐私保护方法

区块链具有开放性、不可篡改、分布式共享全局账本等优点,但同时这些特性也造成了交易数据隐私泄露问题,严重影响其在许多业务领域的应用,特别是在企业联盟链领域的应用,随着区块链应用的不断发展,如何在区块链平台上对交易数据进行隐私保护是一个非常值得研究的问题。为此,首先对现有的区块链交易数据隐私保护方法进行研究并指出其不足,其次对区块链交易数据隐私保护需求进行定性分析,将每一笔交易数据分为敏感数据和基础数据两部分,建立需求分析矩阵,得出交易隐私保护的本质需求和隐含需求以及可能的应用场景;然后结合对称加密与非对称加密各自的特点以及智能合约的共识特性,设计了一套基于双重加密的区块链交易数据隐私保护方法,该方法主要包括私密数据提供方加密存储交易数据、私密数据使用方解密读取交易数据、私密数据可访问方共享交易数据3个模块,同时对每个模块的工作流程进行了详细论述;最后在蚂蚁区块链平台上结合国际贸易多方共同参与的实际业务对该方法进行验证。测评结果表明,该方法能够实现字段级别细粒度的交易数据隐私保护,能够在链上高效稳定地进行私密数据共享和完成私密数据的全链路操作;在使用4个节点搭建的区块链平台上完成了超过100万笔的交易测试,平均TPS达到了800;相比原来没有使用隐私保护的系统,交易性能并没有明显降低,相比比特币、以太坊等区块链平台,文中使用的区块链平台通过加密后的交易性能得到了几十倍的提升。     

基于区块链的可溯源政务大数据共享方法研究

政务服务跨域协作是政府数字化转型和跨域治理相结合所催生的新型治理模式,是政务服务治理的价值目标。由于政府各部门的具体业务和功能不同,各部门都有一套独立的数据管理系统,且各信息化系统存储多样、数据格式复杂、业务流程各异。如何安全可靠地实现各个部门之间的数据共享已成为一项研究难点。传统政务数据共享通常采用集中式共享模式,该模式容易引发数据隐私泄露、部门权限混乱、单点故障等一系列问题。为解决上述问题,该文提出了一种属性基加密与区块链结合的政务数据共享方案。首先,由数据拥有者制定访问控制策略,对数据请求者的属性进行限制;然后,利用子集覆盖技术,实现数据安全共享中的细粒度访问控制及密钥更新,结合线性秘密共享,以实现访问策略的完全隐藏,采用星际文件系统分布式网络存储对称加密后的密文,以缓解区块链系统的存储压力;最后,利用 Keccak 算法对检索数据密文的哈希值进行重加密,实现数据的完整性验证。通过安全性分析和相关实验可知,该文所提方案在安全性和效率方面均能满足政务数据安全共享的需求,可实现政务数据的高效、安全和可溯源共享。     

CP2: Cryptographic privacy protection framework for online social networks

In Online Social Networks (OSNs), users interact with each other by sharing their personal information. One of the concerns in OSNs is how user privacy is protected since the OSN providers have full control over users’ data. The OSN providers typically store users’ information permanently; the privacy controls embedded in OSNs offer few options to users for customizing and managing the dissipation of their data over the network. In this paper, we propose an efficient privacy protection framework for OSNs that can be used to protect the privacy of users’ data and their online social relationships from third parties. The recommended framework shifts the control over data sharing back to the users by providing them with flexible and dynamic access policies. We employ a public-key broadcast encryption scheme as the cryptographic tool for managing information sharing with a subset of a user’s friends. The privacy and complexity evaluations show the superiority of our approach over previous.